(57)【要約】      （修正有）【課題】プラスチック容器の嵩を小さくして、廃棄処理のための収集や輸送効率の改善と保管場所の確保における種々の障害を取り除くことができる方法を提供する。【解決手段】プラスチック容器の減容化方法において、該プラスチック容器を間接的に加熱する手段としての熱線放射形加熱器１３と、該プラスチック容器を圧縮する手段１１，１５と該プラスチック容器の減容化を検出するスイッチ１９とを設け、該プラスチック容器を該加熱手段によって加熱し軟化させ、且つ該圧縮する手段によって圧縮し、該プラスチック容器を変形させ該スイッチによって該変形による減容化を検出し、該加熱手段の加熱を切断するようにしたことを特徴とする、プラスチック容器の減容化法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック容器の減容化方法において、該プラスチック容器を間接的に加熱する手段としての熱線放射形加熱器と、該プラスチック容器を圧縮する手段と該プラスチック容器の減容化を検出するスイッチとを設け、該プラスチック容器を該加熱手段によって加熱し軟化させ、且つ該圧縮する手段によって圧縮し、該プラスチック容器を変形させ該スイッチによって該変形による減容化を検出し、該加熱手段の加熱を切断するようにしたことを特徴とする、プラスチック容器の減容化法。
【請求項２】
プラスチック容器の減容装置において、該プラスチック容器を間接的に加熱する加熱手段と、圧縮する圧縮手段と、減容化を検出する手段を備え、請求項１に示した減容化方法に基づき、該プラスチック容器を減容化するようにした、プラスチック容器の減容化装置。
【請求項３】
前記圧縮手段としての網状圧縮板を用いたことを特徴とする、請求項２に示したプラスチック容器の減容化装置。
【請求項４】
前記圧縮手段としてバイメタルを用いたことを特徴とする、請求項３に示したプラスチック容器の減容化装置。
【請求項５】
網状圧縮板にテフロン等の剥離性塗膜を施し、プラスチック容器の軟化時の粘着と腐食を防止する、請求項３に示したプラスチック容器の減容化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、使用済みプラスチック製包装容器等（以下、単にプラスチック容器と記す）の嵩張りを減らし、プラスチックゴミの収集と保管および搬送における非効率を取り除くために開発された、プラスチック容器の減容化法に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般にプラスチック容器は、包装の軽量化と取り扱いの簡便性を計りながら、内容物の保護と緩衝材を兼ねた包装体として、その両面を機能させている。また圧倒的に多い食品向け包装容器は、品質保持や汚染防止、流通の合理化や商品価値の向上のため、余分とも思われるほど多種多様のリブや突起形状により守られている。【０００３】  例えば、一般に卵パックと呼ばれるプラスチック容器を見ると、衝撃に弱い卵を外力や隣接する卵同士の接触による破損から守るため、卵本体の外形より遥かに大きく外側に張り出す保護壁やリブ状突起などが設けられ、割れや亀裂を防止するために嵩張った形状に成型されている。この事は、特許文献１及び特許文献２からも理解される。【０００４】  また他の包装体では、例えば弁当、お惣菜、その他食品、或いは小物用品等の詰め合わせ用容器、またはトレーなど各種のプラスチック容器について、特許文献３及び特許文献４に示された図面でも、包装体の嵩張りが理解される。【０００５】  従って上述のように、多様な包装効果を満たそうとする結果、使用後に排出される当該プラスチック容器が、様々な障害の原因となっている。即ち一般家庭や事業所などからは、大容積の嵩張る廃棄物となって排出される事であり、更にこの廃棄されたプラスチック容器の嵩張りが、処分場へ移送する際の搬送効率を著しく低下させ輸送車の搬送回数を増加させている。搬送回数の増加はガソリン燃料の浪費を招き、更に搬送車輌からの排気ガスの増大は環境悪化を助長する一因になっている。【０００６】  また輸送に掛る費用と時間の無駄は、各自治体の経済的負担を著しく増大させ、更にゴミの集積場所においては、一時保管のための広い場所空間を必要としている。このため保管費用も増加し、いわゆる容器包装リサイクルの収集、分別、保管上の大きな問題点として、早急な対策が強く求められていた。【０００７】  減容化に関する在来技術としては、例えば特許文献５及び特許文献６等が提案されているが、これ等の技術はいずれも空気を熱媒体とした間接加熱方式を採るものである。このため熱伝導性の劣るプラスチックを軟化変形させるには、大量の熱エネルギー及び空気を加熱するために長時間を必要とするものであり、ゴミの処理を行う方法としては、経済的負担と処理時間が過大となり、実用的とは云えないものであった。【０００８】
【特許文献１】特開平９−４００５２
【特許文献２】特開２０００−１０９１５５
【特許文献３】特開平５−２４１３１
【特許文献４】特開２０００−３５５３１６
【特許文献５】特開平０８−３００３５３
【特許文献６】特開２００４−９６３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  ここで解決しようとする問題点は、プラスチック容器を短時間で加熱し、軟化変形と圧縮を同時に進行させて、嵩の小さい廃棄物に転換する方法を提供すること。また一般家庭や事業所などにおいて、誰もが安全で且つ簡単に操作ができる減容化装置を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  そこで本発明は、プラスチック容器の減容化法において、該容器を間接的に加熱する手段としての熱線照射形加熱器と、容器を圧縮する手段としての網状圧縮板を併設し、各機能の協働により容器を軟化させながら圧縮して嵩を減ずることを考えた。【００１１】  従来この種の減容化装置を作る上で、一番問題となるのは安全上の問題である。特許文献５、６などで空気を熱媒体とした、つまり温風を当てることによってプラスチック容器を軟化させようとする試みも、直接加熱する方法を取ることによる発火の怖れを考えたこともある。【００１２】  本発明では、加熱方法はやはり間接的ではあるが、熱線照射形加熱器を用いることとした。そのことにより、プラスチックを軟化変形させるのが極めて短時間で済むことになった。しかし一方で、こうした熱量を急速に送り込むことのできるものでは、発火の問題や安全上の対策を改めて考えておく必要がある。【００１３】  そこで本願では、二つのことを考えて、それをベースとして課題を解決することを考えた。その第一は、プラスチック容器を作る上での製造プロセスに注目した。プラスチック容器は素材によって多少の温度差はあるものの、比較的高温（１４０℃〜１９０℃）の一次成型温度で該プラスチックを溶融しシート状またはパイプ状の成型物を作る。この成型物を二次成型温度（１００℃〜１５０℃）の下で、真空で吸引したり、空気を送り込むなどして容器として完成させるのである。【００１４】  従ってプラスチック容器は一定の圧力を加えた下では、プラスチックの発火温度や一次成型温度よりも遥かに低い温度で変形し、減容化させることができると云うこと。その点を考えた加熱手段による加熱と、圧縮手段による圧縮を同時に行うようにした。【００１５】  もう一つは、どの時点で加熱手段を切断するかと云う点である。熱線照射による加熱が続けば、発火へと到る最悪の事態も考える必要がある。ところが加熱し熱変形温度を越えれば、容器の形状は崩れることになる。そこで、容器の形状が崩れ変形し、且つ減容化したことを検出するスイッチを設け、そのスイッチによって加熱を止めるようにすれば二次成型温度域で加熱を終え、しかも減容化と云う初期の目的を達成することが可能になる。本願では、このシステムによって課題を解決したものである。【００１６】  プラスチック容器を挟み圧縮する圧縮手段として、網状圧縮板を使用することにより、網目の抜けた部分から加熱手段である熱線がプラスチック容器に到達すると共に、容器に圧力を加えることができるのである。【００１７】  加熱手段による熱がプラスチック容器に届き、容器を変形軟化させると共に、圧縮板も熱を受けその圧縮板をバイメタルにすれば所定の形に変形し、その所定の形の下では、挟んだ容器に圧力が掛るようにしたのである。
【発明の効果】
【００１８】  本発明によって、プラスチック容器は、１／５〜１／１０に、大幅な減容化が計れることになった。このため本発明による減容化装置を家庭に設置すれば、プラスチック容器の保管に場所を取られずに済むことになった。またこの装置を市町村が市や町単位で家庭に取り付けることにすれば、回収の回数を減らすことができ、また一回の回収で運べる量も増えるため、市町村の回収に掛るコストも大幅に削減できる効果がある。【００１９】  本発明の、プラスチック容器の減容化法は、容器を間接的に加熱する手段としての熱線照射形加熱器と、容器を圧縮する手段としての網状圧縮板を、筐体中に併設しているから、プラスチック容器を収容して加熱スイッチを入れると、該容器は加熱器が照射する熱線を吸収して軟化しつつ、網状圧縮板に挟み付けられ短時間に圧縮が進む。【００２０】  前記圧縮手段としての網状圧縮板は、容器を加熱する際の温度と容器を圧縮する際の圧縮力に順応し、且つ圧縮前後の該容器の捕捉を可能にするから、収容した容器は確実に減容化される。【００２１】  さらに前記圧縮手段の圧縮力として、バイメタルの熱変形を利用できるから、バイメタル製網状圧縮板を熱雰囲気中に設置するとき、該網状圧縮板自体が熱変形して容器の圧縮力として機能して、圧縮のためのバネがなくても容器を圧縮することができる。【００２２】  また網状圧縮板はテフロン等の剥離性塗膜処理が施されているから、軟化したプラスチック容器は該網状圧縮板に粘着せず、腐蝕も防止し取り扱いが極めて容易である。【００２３】  前記加熱手段としての加熱器には、プラスチック容器の熱変形を検出して作動する近接スイッチを備えているから、如何なる容器が軟化変形するときでも、その容器の変形を感知して該スイッチ手段が働き、該加熱手段のスイッチを自動的に切断する。従って過熱による着火を防ぎ安全性を確保して、更にエネルギーの浪費と運転上の煩わしさもなくす事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】  現在のプラスチック容器の材質は、一般に汎用プラスチックと称され、夫々が固有の軟化温度を持つ熱可塑性プラスチックが主流である。例として挙げればポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド等々の単体、または夫々の複合体が多い。そして包装体としては、一次成形により比較的高温度下でチューブやフィルムシートが作られ、更に各々の一次成型温度よりも低い二次成型温度にて、ブロー成型や真空成型で延伸され、ボトルやパックまたはトレー類に成型される。【００２５】  プラスチック容器は各材質で異なり、低いものは凡そ６０℃から高いものは１３０℃前後の熱変形温度を持つものが多い。一般的にはこの温度に対して４０℃乃至５０℃ほど高い温度が二次成型温度と言われている。従って一般的に該プラスチック容器は、熱変形温度と二次成型温度の中間温度域で軟化が始まるので、この範囲内の温度に到達させれば圧縮が可能なのである。【００２６】  本発明のプラスチック容器の減容化装置では、前項に述べる温度に短時間で到達させるところに特徴があるが、これは前記加熱手段としての加熱器により照射する熱線を、網目を通してプラスチック容器を直に加熱することで解決した。そして該容器を網状圧縮板に挟持させるところも特徴であり、該プラスチック容器が吸熱して短時間に軟化変形するとき、網状圧縮板の圧縮力で挟み付ければ、該プラスチック容器は軟化しながら圧縮されるので、効率よく減容化をする事ができるものである。【００２７】  下記の表−１に記載する実験例は、プラスチック容器としてＰＥＴ製卵パック（卵１０個包装用）及びＰＳ製Ｆパック（ポリスチレン製フードパック）を、一対の網状圧縮板に挟み、四囲を圧縮バネで連結して製した籠状体に収容して、加熱手段として熱線照射形の加熱器に入れて実験した例である。前者は９５０Ｗの発熱体を持つ家庭用オーブントースターの中に収容し、後者は８９０Ｗの発熱体を持つ家庭用フィッシュロースターの中に夫々収容して、夫々加熱を開始してから容器が変形圧縮される迄に要した時間を観察し秒数で記録したものである。
【表１】
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【００２８】  上表の数値を説明すると、ＰＥＴ製卵パックは３０秒で軟化と圧縮が始まり、４０秒で圧縮が終了したことを表している。またＰＳ製Ｆパックは４５秒で軟化と圧縮が始まり、５８秒で圧縮が完了したことを表したものである。実験例からも分かる通り、加熱手段としての加熱器と圧縮手段としての網状圧縮板が、共に有効であることを確認するものである。【００２９】  本発明の、プラスチック容器の減容化装置における他の期待効果は、例えば短時間に減容化することが可能であるため、日々の時間の合間を見ながら簡単且つ頻繁に減容化の作業を実施できるから、多数の空容器の滞積がなくなる。従って空容器を保管するための広い場所空間を確保する必要もなくなるものである。また様々な材質のプラスチック容器の減容化作業を実施する場合でも、各容器の変形度合を検出して近接スイッチが働き、自動的に確実に加熱手段を切断するから、作業者が個々の材質に合わせて温度設定をしたり、圧縮の度合を見ながらスイッチを切断する等の煩わしさは不要である。
【実施例】
【００３０】  以下、本発明を実施例に基づき説明するが、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、これらの例に限定されるものではない。
図１は本体を表し、本発明の実施形態を示すプラスチック容器の減容化装置の斜視図である。筐体１および筐体３は、台座９の開閉支点１７を軸にして筐体を開いた状態を示している。これは開閉ハンドル５ａを回動して、開閉連結バー５ｂをスライドさせた結果である。筐体１には網状圧縮板１１と近接スイッチ１９が取り付けられているが、対面する筐体３にも同様のものを設けていると理解される筈である。台座９に設けた受け皿７は、容器に付着した残渣などを安全に受け取るためのものである。【００３１】  プラスチック容器を本体の開口部より投入すると、筐体両側の網状圧縮板１１が該容器を挟み捕捉する。開閉ハンドル５ａを押し下げて筐体を閉じると、図２に示す外観を呈するが、筐体内部においては網状圧縮板１１が圧縮バネ１５の最大反発力をもって、該プラスチック容器を押圧し続ける状態にある。ここで加熱器１３より熱線が照射されると、該プラスチック容器は軟化変形しながら圧縮バネ１５の圧縮力により押圧されて圧縮が進むように構成されている。ここでバネ１５の種類と形状及びその取り付け個数は、目的に合せて適宜に選ぶことができる。【００３２】  図２は本発明の、プラスチック容器の減容化装置を側面から見た外観図である。開閉ハンドル５ａは押し下げられ、筐体１、３を閉じて受け皿７を引き出した状態にあるが、該プラスチック容器の減容化装置が、未使用時の状態を示している。【００３３】  図３は本発明の、プラスチック容器の減容化装置を正面から見た外観図であって、筐体３は受け皿７を備えた台座９の上部に直立し、開閉連結バー５ｂから下に伸びた開閉ハンドル５ａは、操作し易い好適な位置に取り付けられているのが分かる。【００３４】  図４は、図２を矢印Ａの方向に切断した際の側断面図であり、開閉ハンドル５ａと連結バー５ｂは夫々の位置関係にあることが分かる。筐体の内部は、中央両側にプラスチック容器を挟持するための網状圧縮板１１が圧縮バネ１５に押される姿勢で対向して占め、加熱器１３が筐体を直に熱しないよう断熱され、網状圧縮板１１の網目を通して該プラスチック容器を熱線が照射し、間接的に加熱をするように設けられている。網状圧縮板１１の上部には近接スイッチ１９が設けられ、該プラスチック容器が軟化圧縮されて減容した際に、両側の網状圧縮板１１が互に近接して加熱回路を切断する。従って、この近接スイッチ１９が、該プラスチック容器の減容化を検出するスイッチとして働くのが分かる。【００３５】  図５は、図３を矢印Ｂの方向に切断した際の正面断面図であり、筐体１の内部はバネ固定具１５ａを介して取り付けられた網状圧縮板１１が占めている。図１及び図４からも理解されるが、プラスチック容器を収容して筐体１、３を閉じると、両筐体に取り付けられた網状圧縮板１１は、圧縮バネ１５の圧縮力が該プラスチック容器を挟み付け、該プラスチック容器を中心部に向けて押圧し続ける。そしてスイッチが入れられ加熱が開始されると、加熱器からの熱線がプラスチック容器を照射するから、該プラスチック容器が軟化し変形するに従い各圧縮バネ１５の圧縮力で網状圧縮板１１は該プラスチック容器を圧縮する。網状圧縮板１１がプラスチック容器を圧縮すると、網状圧縮板１１同士が��に近接するから、上部に設けた近接スイッチ１９が作動し、加熱器１３の電源は切断される。【００３６】  加熱器１３が加熱を開始したとき、プラスチック容器は夫々の材質の持つ熱変形温度に基づき、軟化と収縮を開始する。このとき該プラスチック容器の軟化に応じて網状圧縮板１１は、圧縮バネ１５の圧縮力が優勢となり、バネの最大反発力の範囲内において定位置とするところの中央部に限りなく近づくのである。その結果、網状圧縮板１１に挟持されたプラスチック容器は、略扁平状に圧縮され、嵩張りが減少して目的とする減容化は達成される。【００３７】  重要なことは、各プラスチック容器の軟化温度は、前述の通り二次成型温度以下であるから、該容器が熔融や熱分解して揮発性物質を放出することはないのである。容器の減容化効率は、加熱器１３の熱線照射容量の大きさと、網状圧縮板１１の圧縮圧力に基づくものであるが、各容器の軟化温度と圧縮バネ１５の圧縮力に依存し、圧縮バネ１５の圧縮力が大きいとプラスチック容器の軟化が不十分であっても、押し潰し効果は大となる。該容器の熱変形は容器を成型するときの、二次成型温度以下にあるから、前述の通り６０℃ないし１３０℃の温度範囲であれば、変形圧縮が可能である。【００３８】  図６及び図７は、変形性網状圧縮板２１の態様を各イメージ図で示し、図８及び図９は圧縮機能を有する籠状体としての、熱変形前後の形状をイメージ図で各々示した例である。圧縮機能がバイメタルの熱変形によって発揮される変形性網状圧縮板の例と、その他バネ力によって網状圧縮板を挟み付ける非変形性網状圧縮板の二つの方法がある事は前述の通りである。図６は変形性網状圧縮板２１の変形前の形状を示し、図７は同じく変形後の形状を、同方向から見たところの各イメージ図で示したものである。【００３９】  図８は、変形性網状圧縮板２１を互いに対向させ、各連結部２３を適宜な連結具２５で繋ぎ、形成された籠状体の側面をイメージ図で示している。図８では、熱変形前の変形性網状圧縮板２１が、籠状体の収容空間Ｃを大きく形成していることを表し、図９は熱変形後の変形性網状圧縮板２１は、籠状体の収容空間Ｄを狭め、ここに容器があれば圧縮することを表している。また図８、図９における特徴は、連結具２５が必ずしもバネ力を必要としないことである。何となれば該変形性網状圧縮板２１は、上述の通り圧縮板自体が熱変形して、圧縮機能を発揮できるからである。【００４０】  以上のことから、図８に示すような籠状体にプラスチック容器を収容し、任意の加熱装置または熱雰囲気中に設置すれば、熱変形した籠状体は図９に示すような形状に変化して、中に収容した容器を容易に圧縮することが可能であり、大抵のプラスチック容器の減容化は達成されるのである。【００４１】  図１０は、非変形性網状圧縮板２７からなる籠状体の実施形態の一例をイメージ図で示したものである。この非変形性網状圧縮板２７は前記変形性網状圧縮板２１とは異なり、該非変形性網状圧縮板２７自体は熱変形しないから、バネのような圧縮機能を有する連結具２５が必須要件となる。該非変形性網状圧縮板２７には適宜な位置に連結部２３を備え、バネのような圧縮機能を有する連結具２５で繋ぐと、図１１に示す側面��観の籠状体になる。【００４２】  図１０において、減容化を目的にプラスチック容器を収容し、各連結部２３がバネ力を有する連結具２５で繋がれると、該プラスチック容器の嵩に応じて連結具２５は伸び、その反力で非変形性網状圧縮板２７がプラスチック容器を圧迫する。そして該籠状体を加熱装置または適宜な熱雰囲気中に設置すると、非変形性網状圧縮板２７によって挟み付けられているプラスチック容器は、軟化しつつバネ力に押圧されて圧縮が行われる。【００４３】  図１１は、図８と同種の基本形状を示しているが、常温時の網状圧縮板の形状が明らかに相違する。これは前者の平板状に対して、後者は半円筒形をなしており、夫々２枚を一対として対向させて籠状体を形成する。すなわち図８の籠状体は、半円筒形の変形性網状圧縮板２１を向い合せ、各連結部２３を連結具２５にて繋ぎ籠状体を形成している。一方、図１１の籠状体は、非変形性網状圧縮板２７がバネのような圧縮力を有する連結具２５にて繋がれ、籠状体を形成している。ここで連結部２３の位置と個数及びその形状に制限はなく、籠状体の大きさと形状に合わせて適当に設ければよい。同様に連結具２５の種類と個数についても任意に選択することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】  本発明の減容化法を応用して車輌等に組み付ければ、プラスチックごみを減容化しながら効率の良い収集ができるため、車輌の稼動数と経費の節減に役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】  本発明の実施形態を示すプラスチック容器の減容化装置の斜視図
【図２】  同プラスチック容器の減容化装置の側面から見た外観図
【図３】  同プラスチック容器の減容化装置の正面から見た外観図
【図４】  図３の矢印Ｂ方向の切断面を示す側断面図
【図５】  図２の矢印Ａ方向の切断面を示す正面断面図
【図６】  バイメタル製網状圧縮板の変形前の例を示すイメージ図
【図７】  図６の変形後の例を示すイメージ図
【図８】  図６の網状圧縮板を対向させ籠状体とした例の側面から見たイメージ図
【図９】  図８の変形後の例を示すイメージ図
【図１０】  網状圧縮板からなる籠状体の実施形態の一例を示すイメージ図
【図１１】  図１０の籠状体が閉じられた状態を示す側面図
【符合の説明】
【００４６】１、  ３      筐体
５ａ          開閉ハンドル
５ｂ          開閉連結バー
７            受け皿
９            台座
１１          網状圧縮板
１３          加熱器
１５          圧縮バネ
１５ａ        バネ固定具
１７          開閉支点
１９          近接スイッチ
２１          変形性網状圧縮板
２３          連結部
２５          連結具
２７          非変形性網状圧縮板
Ｃ            変形前の籠状体の収容空間
Ｄ            変形後の籠状体の収容空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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